CN106958613B - 单向离合器 - Google Patents
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Abstract
本发明的一个目的是提供一种单向离合器,该单向离合器允许使输入到可动保持器的解锁转矩低,由此实现向可动保持器输入解锁转矩的外部装置的小型化。单向离合器(1)包括内圈(5)、外圈(3)、设置在内圈(5)与外圈(3)之间的环形(A)中的用于在内圈与外圈之间传递转矩的第一滚柱(19)、以及交替地配置的固定保持器(27)的固定保持部(31)和可动保持器(33)的可动保持部(37)。单向离合器(1)还包括设置在可动保持部(37)与第一滚柱(19)之间的第二滚柱(23),该第二滚柱适于在可动保持部(37)沿顺时针方向移动时将解锁转矩从可动保持部(37)传递到第一滚柱(19)和内圈(5)。
Description
本申请要求日本专利申请No.2015-186842的优先权,该申请在此通过引用并入。
技术领域
本发明涉及用于在车辆和工业机器中传递转矩的单向离合器。更具体地,本发明涉及能用于旋转位置控制的具有解锁功能的单向离合器。
背景技术
在一些滚柱式单向离合器中,通过利用可动保持器沿解锁方向移动滚柱来解除内圈和外圈被滚柱锁定的锁定状态(参见例如专利文献1)。例如,此类单向离合器用于控制旋转位置。在一些情况下,此类单向离合器被用作如专利文献2中公开的逆输入切断离合器。
图4A是处于锁定状态的常规单向离合器从轴向所见的部分截面图。图4B是沿图4A中的线b-b截取的截面图。图5是处于解锁状态的常规单向离合器从轴向所见的部分截面图。在图4A中,单向离合器和滚柱的右旋转方向将被称为顺时针方向,而左旋转方向将被称为逆时针方向。关于周向,同样,右旋转方向将被称为顺时针方向,且左旋转方向将被称为逆时针方向。
图4A所示的单向离合器301具有内圈305,该内圈305具有外周面307,在该外周面上设置有径向向内凹进的凹部311。圆柱形的滚柱319以能够沿周向旋转或滑动这样的方式设置在各凹部311中。
凹部311的底部与外圈的内周面309之间的径向距离大于滚柱319的直径。凹部311的底面323是以使得底面323与外圈的内周面309之间的距离随着其沿逆时针方向延伸而减小的方式倾斜的曲面。因而,凹部311的底面323和与其在径向上对向的外圈的内周面309在两者间限定出楔形空间W301。楔形空间W301的径向尺寸小于滚柱319的直径。凹部311的底面323用作与滚柱接合的凸轮面。
单向离合器301包括固定在内圈305上的固定保持器327和可相对于内圈305移动的可动保持器333。固定保持器327具有沿周向等间隔配置在内圈305与外圈303之间的多个固定保持部331。可动保持器333具有沿周向等间隔配置在内圈305与外圈303之间的多个可动保持部337。固定保持部331和可动保持部337如图4A所示沿周向交替地配置。固定保持部331配置在各滚柱319的顺时针方向侧,而可动保持部337配置在各滚柱319的逆时针方向侧。
在图4A所示的状态下,滚柱319由设置在固定保持部331的逆时针方向端部上的弹簧朝逆时针方向偏压,使得滚柱在逆时针方向侧与用作凸轮面的底面323和外圈的内周面309接合。在此状态下,内圈305和外圈303处于锁定状态下,防止了内圈305沿顺时针方向旋转。
如图5所示,当解除内圈305和外圈303被锁定的锁定状态时,可动保持器333的可动保持部337如箭头D31所示朝滚柱319顺时针移动以与滚柱319接触并且如图5中的箭头D32所示沿顺时针方向推动滚柱319。所以,滚柱319在于相应凸轮面323和外圈的内周面309上滚动或滑动的同时沿顺时针方向转动。滚柱319在相应的凸轮面323上的滚动或滑动致使内圈305沿解锁方向转动。在此状态下,滚柱319如图5所示与内圈305和外圈303分离,由此释放内圈305与外圈303的接合。因而,内圈305和外圈303的锁定被解除,从而允许内圈305沿顺时针方向转动。
引用清单
专利文献
专利文献1:日本专利申请特开No.2011-133103
专利文献2:日本专利申请特开No.2014-173570
发明内容
技术问题
为了解除单向离合器的锁定,需要沿解锁方向移动与内圈和外圈接合的滚柱并给滚柱提供高冲击转矩以通过滚柱使内圈沿解锁方向转动。为了向滚柱提供这种高冲击转矩,有必要向可动保持器输入高冲击转矩或高旋转(或强旋转力),这需要能产生高冲击转矩或高旋转的大型外部装置。这引起需要用于外部装置的大安装空间的问题以及包括单向离合器和外部装置的整个装置的尺寸加大的问题。
本发明已鉴于上述状况而做出,并且本发明的一个目的是提供一种单向离合器,其允许使输入可动保持器的解锁转矩低,由此使得向可动保持器输入解锁转矩的外部装置能够小型化。
问题的解决方案
为了解决上述问题,根据本发明,提供了一种单向离合器,其包括:内圈;与所述内圈共轴地配置的外圈;以预定周向间隔设置在所述内圈与所述外圈之间并且用于在所述内圈与所述外圈之间传递第一转矩的多个第一转矩传递部件;将所述多个第一转矩传递部件向它们各自的转矩传递位置偏压的多个弹簧部件;多个保持部,所述多个保持部与所述第一转矩传递部件一一对应地配置在相邻的所述第一转矩传递部件之间,并且能够通过沿一个周向朝所述对应的第一转矩传递部件移动来使所述对应的第一转矩传递部件从所述转矩传递位置移动至不能传递转矩的位置并且将所述第一转矩传递部件保持在所述不能传递转矩的位置;和第二转矩传递部件,所述第二转矩传递部件设置在每个所述保持部和与其对应的所述第一转矩传递部件之间并且用于在所述保持部沿所述一个周向移动时将第二转矩从所述保持部传递到所述对应的第一转矩传递部件以及所述内圈和所述外圈中的一者。
在本发明的一种优选模式中,所述内圈或所述外圈具有设置有与所述多个第一转矩传递部件接合的多个第一凸轮面和与所述多个第二转矩传递部件接合的多个第二凸轮面的滚动面或滑动面,并且当所述保持部中的每个保持部沿所述一个周向移动时,所述第二转矩从所述保持部经由所述第二转矩传递部件传递到所述对应的第一转矩传递部件和所述内圈或所述外圈。
在本发明的一种优选模式中,所述保持部的位于所述一个周向侧的部分与所述第二凸轮面在径向上对向,并且所述保持部的位于所述一个周向侧的所述部分的与所述第二凸轮面对向的表面包括倾斜面,所述倾斜面沿使得所述保持部的位于所述一个周向侧的所述部分的与所述第二凸轮面对向的表面与所述第二凸轮面之间的径向间隔在所述一个周向上增大的方向倾斜。
在本发明的一种优选模式中,所述第二转矩传递部件在于所述第二凸轮面和所述倾斜面上滚动或滑动的同时沿所述一个周向移动,由此沿所述一个周向推动所述第一转矩传递部件并且向所述内圈或所述外圈传递旋转力。
本发明的有利效果
本发明能提供一种单向离合器,该单向离合器允许使输入到可移动保持器的解锁转矩低,由此能够使向可动保持器输入解锁转矩的外部装置小型化。
附图说明
图1A是处于锁定状态的根据第一实施方式的单向离合器从轴向看去的部分截面图。
图1B是沿图1A中的线b-b截取的截面图。
图2是处于解锁状态的根据第一实施方式的单向离合器从轴向看去的部分截面图。
图3A是处于锁定状态的根据第二实施方式的单向离合器从轴向看去的部分截面图。
图3B是沿图3A中的线b-b截取的截面图。
图4A是处于锁定状态的根据现有技术的单向离合器从轴向看去的部分截面图。
图4B是沿图4A中的线b-b截取的截面图。
图5是处于解锁状态的根据现有技术的单向离合器从轴向看去的部分截面图。
具体实施方式
以下将参照附图说明根据本发明的单向离合器的实施方式。在本说明书中,用语“轴向”、“径向”和“周向”分别指单向离合器的轴向、径向和周向。换言之,这些用语指单向离合器的内圈或外圈的轴向、径向和周向。此外,在说明内圈、外圈和滚柱的旋转或转动方向时,图1A、2和3A中的右方向将被称为“顺时针方向”,而左旋转方向将被称为“逆时针方向”。关于周向,同样,右旋转方向将被称为“顺时针方向”,且左旋转方向将被称为“逆时针方向”。
此外,单向离合器的其中滚柱与内圈和外圈接合的状态或其中转矩能从内圈传递到外圈或从外圈传递到内圈的状态将被称为“锁定状态”。滚柱与内圈和外圈分离、内圈或外圈惰转且转矩无法从内圈传递到外圈或从外圈传递到内圈的转矩将被称为“解锁状态”。
(第一实施方式)
将说明根据本发明的第一实施方式的单向离合器。
图1A是处于锁定状态的根据第一实施方式的单向离合器从轴向看去的部分截面图。图1B是沿图1A中的线b-b截取的截面图。
当根据第一实施方式的单向离合器处于锁定状态时,内圈相对于外圈的逆时针旋转被阻止。换言之,内圈相对于外圈处于固定状态。在解锁状态下,内圈能沿顺时针方向相对于外圈旋转。
如图1A所示,根据第一实施方式的单向离合器1包括外圈3和以彼此间隔开的方式配置在外圈3的径向内侧的内圈5。内圈5和外圈3共轴地配置。内圈5的外周面5与外圈3的内周面9之间存在环形空间A。单向离合器1中的内圈5的外周面7具有径向向内凹进的多个凹部11。凹部11沿圆周等间隔配置。在本实施方式中,内圈5具有六个凹部11。图1A仅示出六个凹部之中的位于单向离合器1的中心上方的三个凹部11。
每个凹部11都包括沿周向连续的第一凹部13和第二凹部15。第一凹部13与第二凹部15之间存在光滑的阶梯部17。第一凹部13配置在阶梯部17的顺时针方向侧,而第二凹部15配置在阶梯部17的逆时针方向侧。第一凹部13具有比第二凹部15大的周向宽度和深度。
在各第一凹部13中,具有圆柱状的第一滚柱19以能沿周向滚动或滑动这样的方式配置。第一滚柱19用作转矩传递部件,该转矩传递部件与内圈5的外周面7和外圈3的内周面9接合以锁定内圈5和外圈3,由此允许从内圈5到外圈3或从外圈3到内圈5的转矩传递。内圈5的外周面7和外圈3的内周面9用作第一滚柱19能在其上滚动或滑动的滚动面或滑动面。
第一凹部13的底面21是包括逆时针方向侧部分的曲面,该曲面以使第一凹部13的底面21与外圈3的内周面9之间的间隔随着逆时针方向侧部分沿逆时针方向延伸而越小这样的方向倾斜。第一凹部13的底面21构成与第一滚柱19接合的第一凸轮面。以下,第一凹部13的底面21将被称为“第一凸轮面21”。内圈5的第一凸轮面21和与第一凸轮面21在径向上对向的外圈3的内周面9在两者间形成第一楔形空间W1。第一楔形空间W1的径向尺寸或内圈5的第一凸轮面21与外圈3的内周面9之间的间隔在逆时针方向上缩小并且在顺时针方向上扩大。第一楔形空间W1的缩小部分的径向尺寸比第一滚柱19的直径小。
在各第二凹部15中,第二滚柱23以能滚动或滑动这样的方式配置。内圈5的外周面7用作第二滚柱23能在其上滚动或滑动的滚动面或滑动面。第二滚柱23的直径为第一滚柱19的直径的约一半。如稍后将说明的,第二滚柱23是用于在解除单向离合器1的锁定状态时将转矩传递到第一滚柱19以使第一滚柱19移位到解锁位置的辅助滚柱。
第二凹部15的底面25是包括逆时针方向侧部分的曲面,该曲面以使第二凹部15的底面25与外圈3的内周面9之间的间隔随着逆时针方向侧部分沿逆时针方向延伸而越小这样的方向倾斜。第二凹部15的底面25构成与第二滚柱23接合的第二凸轮面。以下,第二凹部15的底面25将被称为“第二凸轮面25”。
单向离合器1包括固定在内圈5上的固定保持器27。固定保持器27具有沿内圈5与外圈3之间的环形空间A的周向延伸的环形部29。如图1B所示,环形部29配置在单向离合器1关于轴向的第一侧,即图1B中的右侧。在以下说明中该侧将同样被称为第一侧。固定保持器27具有多个固定保持部31,这些固定保持部是从环形部29朝单向离合器1关于轴向的第二侧(即,图1B中的左侧)突出的突出部。在以下说明中该侧将同样被称为第二侧。
固定保持部31的数量与第一滚柱19的数量相等(即,在本实施方式中为六)。固定保持部31沿周向等间隔配置。固定保持部31配置在内圈5与外圈3之间的环形空间A中。固定保持部31以在其一定周向长度上充填环形空间A这样的方式成形。换言之,固定保持部31在一定周向长度上在环形空间A中延伸并具有呈与外圈3的内周面9对应的形状的径向外表面和呈与内圈5的外周面7对应的形状的径向内表面。此外,固定保持部31的截面形状与环形空间A的截面形状一致。固定保持部31保持内圈5与外圈3之间的径向距离恒定并且如下文所述保持第一滚柱19。
单向离合器1包括可相对于内圈5移动的可动保持器33。可动保持器33具有沿内圈5与外圈3之间的环形空间A的周向延伸的环形部35。如图1B所示,环形部35配置在单向离合器1关于轴向的第一侧。可动保持器33具有作为从环形部35朝关于轴向的第二侧突出的突出部的多个可动保持部37。
可动保持部37的数量与第二滚柱23的数量相等(即,在本实施方式中为六)。可动保持部37沿周向等间隔配置。可动保持部37配置在内圈5与外圈3之间的环形空间A中。可动保持器33的可动保持部37和固定保持器27的固定保持部31沿周向交替地配置。可动保持部37以在其一定周向长度上充填环形空间A这样的方式成形。换言之,可动保持部37在一定周向长度上在环形空间A中延伸并具有呈与外圈3的内周面9对应的形状的径向外表面和呈与内圈5的外周面7对应的形状的径向内表面。此外,可动保持部37的截面形状与环形空间A的截面形状一致。可动保持部37具有与固定保持部31的周向长度大致相等的周向长度。可动保持部37保持内圈5与外圈3之间的径向距离恒定并且如下文所述保持第二滚柱23。
如图1A所示,固定保持器27的各固定保持部31配置在各凹部11顺时针方向侧,更具体地各第一凹部13的顺时针方向侧。各固定保持部31周向地延伸到与两个周向上相邻的凹部11的中央接近的位置。可动保持器33的各可动保持部37配置在各凹部11的逆时针方向侧,更具体地各第二凹部15的逆时针方向侧。各可动保持部37周向地延伸到与两个周向上相邻的凹部11的中央接近的位置。因此,在两个周向上相邻的凹11之间的环形空间A的部分中,固定保持部31配置在逆时针方向侧,而可动保持部37配置在顺时针方向侧。
固定保持部31的逆时针方向侧端部设置有凹部39。弹簧41以可伸缩方式安装在凹部39中。弹簧41沿逆时针方向——也就是朝由内圈5的第一凸轮面21和外圈3的内周面9形成的第一楔形空间W1的缩小侧——偏压第一滚柱19。在此状态下,第一滚柱19与内圈5的第一凸轮面21和外圈3的内周面9接合。于是,单向离合器1处于锁定状态,在该状态下转矩能从内圈5传递到外圈3或从外圈3传递到内圈5。如上所述,固定保持部31借助于弹簧41将第一滚柱19偏压到滚柱19与内圈5的第一凸轮面21和外圈3的内周面9接合的位置或转矩传递位置。
可动保持部37的径向内表面的从其关于周向的中央附近的位置延伸到顺时针方向端部的部分构成倾斜面43,该倾斜面以使得可动保持部37的径向内表面的该部分与内圈5的外周面7之间的间隔朝顺时针方向端部增大的方式倾斜。倾斜面43的逆时针方向端部位于凹部11的逆时针方向端部——即第二凸轮面25的逆时针方向端部——附近。倾斜面43以使得由第二滚柱23与倾斜面43的接触点、第二滚柱23与第一滚柱19的接触点和第二滚柱23与第二凸轮面25的接触点形成的三角形的内角全都为60度的方式倾斜。
倾斜面43位于第二凸轮面25的径向外侧并且在第二凸轮面25的径向外侧覆盖第二凸轮面25。因而,内圈5的第二凸轮面25和可动保持部37的倾斜面43在两者间限定出第二楔形空间W2。第二楔形空间W2的径向尺寸或内圈5的第二凸轮面25与倾斜面43之间的间隔在逆时针方向上缩小并且在顺时针方向上扩大。第二楔形空间W2的缩小部分的径向尺寸比第二滚柱23的直径小。
当单向离合器1处于锁定状态时,第二滚柱23与内圈5的第二凸轮面25和可动保持部37的倾斜面43接触。因而,可动保持部37通过倾斜面43保持第二滚柱23与第二凸轮面25接触。此外,第二滚柱23也在第一滚柱19的逆时针方向侧与第一滚柱19的外周面接触。由于第一滚柱19由弹簧41沿逆时针方向偏压,所以与第一滚柱19接触的第二滚柱23也经由第一滚柱19沿逆时针方向被偏压。因而,第二滚柱23朝第二楔形空间W2的缩小侧被偏压以与内圈5的第二凸轮面25和可动保持部37的倾斜面43接合。这样,固定保持部31的弹簧41经由第一滚柱19将第二滚柱23偏压到第二滚柱23与内圈5的第二凸轮面25和倾斜面43接合的位置。
如上所述,在本实施方式中,当单向离合器1处于锁定状态时,第一滚柱19位于第一楔形空间W1的缩小部分中以与内圈5的第一凸轮面21和外圈3的内周面9接合,并且第二滚柱23位于第二楔形空间W2的缩小部分中以与内圈5的第二凸轮面25和可动保持部37的倾斜面43接合。
接下来,将说明当单向离合器1从锁定状态切换到解锁状态时单向离合器1的各部件的动作。
图2是处于解锁状态的根据第一实施方式的单向离合器从轴向看去的部分截面图。
当解锁单向离合器1时,预定大小的解锁转矩通过产生解锁转矩的外部装置(未示出,以下将被简称为“外部装置”)输入到可动保持器33。具体地,在本实施方式中,使可动保持器33的环形部35沿顺时针方向转动的转矩被输入到可动保持器33。
随着可动保持器33沿顺时针方向转动,可动保持器33的可动保持部37如图2中的箭头D1所示在环形空间A中沿顺时针方向移动。随着各可动保持部37沿顺时针方向在环形空间A中移动,第二滚柱23也由可动保持部37的倾斜面43沿顺时针方向和径向内侧方向推动。因而,顺时针转矩从可动保持部37传递到第二滚柱23。因此,第二滚柱23由倾斜面43靠着内圈5的第二凸轮面25推动并且在于内圈5的第二凸轮面25和可动保持部37的倾斜面43上滚动或滑动的同时沿顺时针方向转动。因而,第二滚柱23在于内圈5的第二凸轮面25上滚动或滑动的同时沿顺时针方向移动。
随着第二滚柱23沿顺时针方向移动,第二滚柱23沿顺时针方向推动与第二滚柱23接触的第一滚柱19。因而,顺时针转矩从可动保持部37经由第二滚柱23传递到第一滚柱19。这样由第二滚柱23推动的第一滚柱19在压缩弹簧41的同时朝第一楔形空间W1的扩大侧移动。
随着第二滚柱23在内圈5的第二凸轮面25上滚动或滑动而沿顺时针方向移动,它沿顺时针方向推动第一滚柱19并且同时使内圈5如图2中的箭头D3所示沿逆时针方向转动。换言之,第二滚柱23利用由可动保持部37的倾斜面43向其施加的径向内侧推力向内圈5传递逆时针方向的旋转力。这样,逆时针方向的转矩从可动保持部37经由第二滚柱23传递到内圈5作为旋转力。从第二滚柱23传递到内圈5的旋转力在第一滚柱19与内圈5的第一凸轮面21和外圈3的内周面9分离的方向上。
如上所述,第二滚柱23朝第一楔形空间W1的扩大侧推动第一滚柱19并且将沿解锁方向的旋转力传递到内圈5。从而,第一滚柱19与内圈5的第一凸轮面21和外圈3的内周面9分离。
因而,单向离合器1被解锁。当单向离合器1被解锁时,内圈5能相对于外圈3沿顺时针方向转动,并且单向离合器1处于转矩不从内圈5传递到外圈3或从外圈3传递到内圈5的状态。换言之,可动保持部37将第一滚柱19保持在它们不经由第二滚柱23传递转矩的位置处。如应理解的,固定保持器27、可动保持器33、第一滚柱19和第二滚柱23连同内圈5一起旋转。
当单向离合器1处于解锁状态时,虽然可动保持部37在其沿顺时针方向移位之后如图2所示以其倾斜面43与第二滚柱23接触,但第一滚柱19既不与倾斜面43接触也不与可动保持部37的端部接触。因此,沿解锁方向的转矩仅利用第二滚柱23传递到第一滚柱19。在本实施方式中,如上所述,可动保持器33的可动保持部37将从外部装置输入的解锁转矩经由第二滚柱23分配式地传递到第一滚柱19和内圈5。因此,用于沿解锁方向移动可动保持部37的转矩的大小与常规布置结构相比减小。
此外,可动保持部37的倾斜面43在与倾斜面43的逆时针方向端部对向的位置处相对于内圈5的外周面7的切线缓和地倾斜,并且第二滚柱23的直径小。因此,第二滚柱23能随着可动保持部37移动而利用可动保持部37的倾斜面43容易地滚动。因此,能进一步减小用于沿解锁方向移动可动保持部37的转矩的大小。因此,能使由外部装置(未示出)产生的解锁转矩的大小与常规布置结构相比减小,从而实现外部装置的小型化。利用外部装置的小型化,能使外部装置的安装空间以及包括单向离合器1和外部装置的整个装置的尺寸更小。
在本实施方式中,如上所述,第一滚柱19在第一楔形空间W1中与内圈5的第一凸轮面21和外圈3的内周面9接合,并且第二滚柱23在第二楔形空间W2中与内圈5的第二凸轮面25和可动保持部37的倾斜面43接合。因而,第一滚柱19和第二滚柱23在不同位置处与相应的对应部件接合。因此,当单向离合器1处于锁定状态时,第二滚柱23永远不会沿解锁方向推动第一滚柱19。因此,能可靠地维持锁定状态,并且能实现必要的转矩容量。
在单向离合器具有像在背景技术说明中所述那样的常规结构的情况下,为了有利于滚柱在解锁单向离合器时与内圈的凸轮面和外圈的内周面分离,内圈的凸轮面与外圈的内周面之间的楔角被设定为大以便减小滚柱与内圈的凸轮面之间和滚柱与外圈的内周面之间的摩擦力。这会招致在锁定状态建立之前滚柱相对于内圈的凸轮面和外圈的内周面的滑动,可能引起锁定的可靠性下降。此外,存在内圈的凸轮面与外圈的内周面之间的楔角比确保必要的转矩容量的最佳楔角大的可能性。于是,无法实现必要的转矩容量。
在根据本实施方式的单向离合器1的情况下,第一滚柱19顺滑地与内圈5的第一凸轮面21和外圈3的内周面9接合,并且能借助于第二滚柱23顺滑地执行解锁。因此,在根据本实施方式的单向离合器1中,内圈5的第一凸轮面21与外圈3的内周面9之间的楔角能被设定为确保必要的转矩容量的最佳角度。换言之,在根据本实施方式的单向离合器1的情况下,第一滚柱19可靠地与内圈5的第一凸轮面21和外圈3的内周面9接合并且解锁能顺滑地执行,而内圈5的第一凸轮面21与外圈3的内周面9之间的楔角被设定为上述最佳角度。因此,单向离合器1能满意地确保必要的转矩容量和功能。
当将单向离合器1的状态从解锁状态再次切回锁定状态时,停止解锁转矩从外部装置输入到可动保持器33。然后,固定保持部31的弹簧41伸展以沿逆时针方向推动第一滚柱19、第二滚柱23和可动保持器33的可动保持部37。这使第一滚柱19与内圈5的第一凸轮面21和外圈3的内周面9接合,由此锁定内圈5和外圈3。因而,单向离合器1处于锁定状态。代替停止从外部装置向可动保持器33输入解锁转矩,用于使可动保持器33的环形部35沿逆时针方向转动的转矩可从外部装置输入到可动保持器33。
(第二实施方式)
以下,将说明根据本发明的第二实施方式的单向离合器。
图3A是处于锁定状态的根据第二实施方式的单向离合器从轴向看去的部分截面图。图3B是沿图3A中的线b-b截取的截面图。
当根据第二实施方式的单向离合器处于锁定状态时,外圈相对于内圈的逆时针旋转被阻止。第二实施方式在这方面与第一实施方式不同。因而,外圈相对于内圈被固定。在解锁状态下,外圈能相对于内圈沿顺时针方向转动。以下,将主要说明根据第二实施方式的单向离合器的与根据第一实施方式的特征不同的特征,而同样的特征将不再进行说明。
如图3A所示,在根据第二实施方式的单向离合器201中,外圈203的内周面209设置有凹部211,每个凹部都包括第一凸轮面221和第二凸轮面225。第一凸轮面221和第二凸轮面225的形状与第一实施方式中的第一凸轮面21和第二凸轮面25相同。内圈205的外周面207和外圈203的内周面209用作第一滚柱219能在其上滚动或滑动的滚动面或滑动面。此外,外圈203的内周面209用作第二滚柱223能在其上滚动或滑动的滚动面或滑动面。外圈203的第一凸轮面221和与第一凸轮面221在径向上对向的内圈205的外周面207在两者间形成第一楔形空间W201。第一楔形空间W201的径向尺寸或外圈203的第一凸轮面221与内圈205的外周面207之间的间隔在逆时针方向上缩小并且在顺时针方向上扩大。第一楔形空间W201的缩小部分的径向尺寸比第一滚柱219的直径小。
根据第二实施方式的单向离合器201包括固定在外圈203上的固定保持器227。固定保持器227具有结构与第一实施方式中相同的固定保持部231和弹簧241。
根据第二实施方式的单向离合器201包括可相对于外圈203移动的可动保持器233。可动保持器233具有可动保持部237。可动保持部237的径向外表面的从其关于周向的中央附近的位置延伸到顺时针方向端部的部分构成倾斜面243,该倾斜面以使得可动保持部237的径向外表面的该部分与外圈203的内周面209之间的间隔朝顺时针方向端部增大的方式倾斜。倾斜面243的逆时针方向端部位于凹部211的逆时针方向端部——即第二凸轮面225的逆时针方向端部——附近。倾斜面243以使得由第二滚柱223与倾斜面243的接触点、第二滚柱223与第一滚柱219的接触点和第二滚柱223与第二凸轮面225的接触点形成的三角形的内角全都为60度的方式倾斜。
倾斜面243位于第二凸轮面225的径向内侧并且在第二凸轮面225的径向内侧覆盖第二凸轮面225。因而,外圈203的第二凸轮面225和可动保持部237的倾斜面243在两者间限定出第二楔形空间W202。第二楔形空间W202的径向尺寸或第二凸轮面225与倾斜面243之间的间隔在逆时针方向上缩小并且在顺时针方向上扩大。第二楔形空间W202的缩小部分的径向尺寸比第二滚柱223的直径小。
第一滚柱219和第二滚柱223的结构与第一实施方式中相同。
在第二实施方式中,当单向离合器201处于锁定状态时,第一滚柱219位于第一楔形空间W201的缩小部分中并且与外圈203的第一凸轮面221和内圈205的外周面207接合,并且第二滚柱223位于第二楔形空间W202的缩小部分中并与外圈203的第二凸轮面225和可动保持部237的倾斜面243接合。
接下来,将说明当根据第二实施方式的单向离合器201的状态从锁定状态切换到解锁状态时单向离合器201的各部件的动作。
当解锁转矩通过外部装置(未示出)输入到可动保持器233时,可动保持器233的可动保持部237在环形空间A中沿顺时针方向移动,与第一实施方式中一样。随着各可动保持部237沿顺时针方向在环形空间A中移动,第二滚柱223也由可动保持部237的倾斜面243沿顺时针方向和径向外侧方向推动。因而,顺时针转矩从可动保持部237传递到第二滚柱223。从而,第二滚柱223由倾斜面243靠着第二凸轮面225推动并且在于第二凸轮面225和可动保持部237的倾斜面243上滚动或滑动的同时沿顺时针方向转动。因而,第二滚柱223在于第二凸轮225上滚动或滑动的同时沿顺时针方向移动。
随着第二滚柱223沿顺时针方向移动,第二滚柱223沿顺时针方向推动与第二滚柱223接触的第一滚柱219。因而,顺时针转矩从可动保持部237经由第二滚柱223传递到第一滚柱219。这样由第二滚柱223推动的第一滚柱219在压缩弹簧241的同时朝第一楔形空间W201的扩大侧移动。
随着第二滚柱223在第二凸轮面225上滚动或滑动以沿顺时针方向移动,它沿顺时针方向推动第一滚柱219并且同时使外圈203沿逆时针方向转动。换言之,第二滚柱223利用由可动保持部237的倾斜面243向其施加的径向外侧推力向外圈203传递逆时针方向的旋转力。这样,逆时针方向的转矩从可动保持部237经由第二滚柱223传递到外圈203作为旋转力。从第二滚柱223传递到外圈203的旋转力在第一滚柱219与外圈203的第一凸轮面221和内圈205的外周面207分离的方向上。
如上所述,第二滚柱223朝第一楔形空间W201的扩大侧推动第一滚柱219并且将沿解锁方向的旋转力传递到外圈203。从而,第一滚柱219与第一凸轮面221和内圈205的外周面207分离。
因而,单向离合器201被解锁。当单向离合器201被解锁时,外圈203能相对于内圈205沿顺时针方向转动,并且单向离合器201处于转矩不从内圈205传递到外圈203或从外圈203传递到内圈205的状态。换言之,可动保持部237将第一滚柱219保持在它们不经由第二滚柱223传递转矩的位置处。如应理解的,固定保持器227、可动保持器233、第一滚柱219和第二滚柱223随同外圈203一起旋转。
如上所述,在第二实施方式中,同样与第一实施方式中一样,可动保持器233的可动保持部237将从外部装置输入的解锁转矩经由第二滚柱223分配式地传递到第一滚柱219和外圈203。此外,可动保持部237的倾斜面243在与倾斜面243的逆时针方向端部对向的位置处相对于外圈203的内周面209的切线缓和地倾斜,并且第二滚柱223的直径小。因此,第二滚柱223能随着可动保持部237移动而利用可动保持部237的倾斜面243容易地滚动。因此,与第一实施方式中一样,能使用于沿解锁方向移动可动保持部237的转矩的大小比常规布置结构小。因此,与第一实施方式中一样,能使由外部装置(未示出)产生的解锁转矩的大小比常规布置结构小,从而实现外部装置的小型化。利用外部装置的小型化,能使外部装置的安装空间以及包括单向离合器201和外部装置的整个装置的尺寸更小。
与第一实施方式中一样,第一滚柱219可靠地与外圈203的第一凸轮面221和内圈205的外周面207接合并且解锁能顺滑地执行,同时外圈203的第一凸轮面221与内圈205的外周面207之间的楔角被设定为用于实现必要的转矩容量的最佳角度。因此,根据第二实施方式的单向离合器201能满意地确保必要的转矩容量和功能。
附图标记列表
1,201:单向离合器
3,203:外圈
5,205:内圈
7,207:内圈的外周面
9,209:外圈的内周面
11,211:凹部
13,213:第一凹部
15,215:第二凹部
17:阶梯部
19,219:第一滚柱
21,221:第一凸轮面
23,223:第二滚柱
25,225:第二凸轮面
27,227:固定保持器
29:环形部
31,231:固定保持部
33,233:可动保持器
35:环形部
37,237:可动保持部
39:凹部
41,241:弹簧
43,243:倾斜面。
Claims (4)
1.一种单向离合器,包括:
内圈;
与所述内圈共轴地配置的外圈;
多个第一转矩传递部件,所述多个第一转矩传递部件以预定周向间隔设置在所述内圈与所述外圈之间并且用于在所述内圈与所述外圈之间传递第一转矩;
多个弹簧部件,所述多个弹簧部件将所述多个第一转矩传递部件向它们各自的转矩传递位置偏压;和
多个保持部,所述多个保持部与所述第一转矩传递部件一一对应地配置在相邻的所述第一转矩传递部件之间,且能够通过沿一个周向朝所述对应的第一转矩传递部件移动来使所述对应的第一转矩传递部件从所述转矩传递位置移位至不能传递转矩的位置,并将所述第一转矩传递部件保持在所述不能传递转矩的位置,
其特征在于,所述单向离合器还包括第二转矩传递部件,所述第二转矩传递部件设置在每个所述保持部和与其对应的所述第一转矩传递部件之间,并且用于在所述保持部沿所述一个周向移动时将第二转矩从所述保持部传递到所述对应的第一转矩传递部件以及所述内圈和所述外圈中的一者。
2.根据权利要求1所述的单向离合器,其中,所述内圈或所述外圈具有滚动面或滑动面,所述滚动面或滑动面设置有与所述多个第一转矩传递部件接合的多个第一凸轮面和与所述多个第二转矩传递部件接合的多个第二凸轮面,并且
当所述保持部中的每个保持部沿所述一个周向移动时,所述第二转矩从所述保持部经由所述第二转矩传递部件传递到所述对应的第一转矩传递部件和所述内圈或所述外圈。
3.根据权利要求1或2所述的单向离合器,其中,所述保持部的位于所述一个周向侧的部分与所述第二凸轮面在径向上对向,并且所述保持部的位于所述一个周向侧的所述部分的与所述第二凸轮面对向的表面包括倾斜面,所述倾斜面沿使得所述保持部的位于所述一个周向侧的所述部分的与所述第二凸轮面对向的表面与所述第二凸轮面之间的径向间隔在所述一个周向上增大的方向倾斜。
4.根据权利要求3所述的单向离合器,其中,所述第二转矩传递部件在于所述第二凸轮面和所述倾斜面上滚动或滑动的同时沿所述一个周向移动,由此沿所述一个周向推动所述第一转矩传递部件并向所述内圈或所述外圈传递旋转力。
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